Во сколько раз быстрее остывает тело при собственной температуре A градусов, чем при температуре B градусов?

физика оборудование теории температура

В ответе не уверен. Предполагаю, что в A^4/B^4 раз (тепературы A и B в Кельвинах). Согласно закону Стефана-Больцмана.

цитата: "Реальные физические тела поглощают лишь часть лучевой энергии, а оставшаяся часть ими отражается, однако закономерность, согласно которой удельная мощность излучения с их поверхности пропорциональна Т 4, как правило, сохраняется и в этом случае, однако постоянную Больцмана в этом случае приходится заменять на другой коэффициент, который будет отражать свойства реального физического тела." http://elementy.ru/trefil/21209


Контекст задачи:
Дома обогреватель. Интересует во сколько раз больше он будет потреблять электроэнергии, если будет поддерживать температуру, скажем, 23 градуса, а не 20 градусов.
Ответы:
Ха! а объем обогреваемого помещения?
а внешния условия - вне обогреваемого помещения (холод, тепло, зима, лето)
А какая разница, какой объем? Нужно узнать сколько энергии потеряет помещение (взятое как остывающее "тело"), столько же энергии ему нужно вернуть обогревателем, чтобы поддерживать температуру. Температура на улице вобщем-то можно считать фиксированной.
Мне кажется в этом процессе слишком много параметров (описывающих то как именно комната теряет тепло) и прямой, "школьной" формулы не будет. Скорее всего эти значения устанавливаются "примерно-эмпирически", может быть есть какие-то ориентировочные таблицы.
Наверное, обьём комнаты должен сократиться
Мне тоже кажется, что ответ A^4/B^4. Обогреватель - тело, которое излучает согласно закону Стефана — Больцмана с другим коэффициентом
Вынужден вам напомнить, господа, что нагреватель обогревает главным образом далеко не за счёт излучения. Подержите руку над нагревателем, и под ним или сбоку, почуствуйте разницу. Хинт: излучение распространялось бы во все стороны равномерно, как свет от лампочки. Кроме излучения (которое вносит ощутимый, но далеко не самый большой вклад) есть теплопередача напрямую, как при контакте горячего ихолодного тел, так и через воздух, в результате конвекции [1]. Советую глянуть "легенду о замороженом космонавте" в [2]. А впечатлившись ею, [3]. Влияние конвекции при грубых расчётах сказывается только через снижение величины теплового сопротивления.
А вообще, для поставленной задачи, следует учесть, что мощность, выделяемая нагревателем, почти не зависит от температуры помещения, в котором он установлен, а только от сопротивления его нагревательного элемента. Оно зависит от температуры, но весьма слабо, так что этим можно пренебречь. Поэтому, температуру в помещении можно рассчитать по уравнению в [3], подставив в него разность температур в помещении и на улице и считая, что поток тепла из помещения наружу уравновешен поступлением тепла из нагревателя. То есть, в помещении будет поддерживаться такая температура, при которой будет достигнуто равенство между поступающим в помещение теплом, и убывающим из него. Только, вот беда, тепловое сопротивление между помещением и улицей почти не поддаётся измерению, а если его вычислить экспериментально, мощность нагревателя уже будет извесна...
Кроме излучения, есть еще конвекция и теплопроводность.
1. Я так понял, что за счет излучения будет быстрее остывать в A^4/B^4 раз (A и B в Кельвинах). Для задачи: =(23+273/20+273)^4=1.0416 раз
2. Конвекцией здесь тепло не переносится.
3. А вот теплопроводность как раз имеет место. И так как, кроме температуры внутри помещения, все другие параметры постоянны (температура на улице, объемы помещения, толщина стен, внешняя площадь дома, коэффициенты теплопроводности для материалов и т.д. и т.п.), то получается, что дом будет остывать в (A-T)/(B-T) раз быстрее, где T - температура на улице. Если температура на улице 0 градусов, то для задачи за счет теплопроводности будет теряться в =(23-0)/(20-0)=1.15 раз больше энергии. Соответственно настолько же больше должен потреблять электроэнергии обогреватель, чтобы поддерживать заданную температуру.
Именно в основном за счёт конвекции обогреватель и обогревает комнату, а также остывают наружные слои стен дома. И ещё при помощи конвекции остывает внутреннее стекло в окнах, а наружное нагревается.
bugmaker, ты написал фактически в точности, что и я, только ошибся:
Да, действительно, в этой части расчётов я допустил ошибку.


17 лет назад

RPI.su - самая большая русскоязычная база вопросов и ответов. Наш проект был реализован как продолжение популярного сервиса otvety.google.ru, который был закрыт и удален 30 апреля 2015 года. Мы решили воскресить полезный сервис Ответы Гугл, чтобы любой человек смог публично узнать ответ на свой вопрос у интернет сообщества.

Все вопросы, добавленные на сайт ответов Google, мы скопировали и сохранили здесь. Имена старых пользователей также отображены в том виде, в котором они существовали ранее. Только нужно заново пройти регистрацию, чтобы иметь возможность задавать вопросы, или отвечать другим.

Чтобы связаться с нами по любому вопросу О САЙТЕ (реклама, сотрудничество, отзыв о сервисе), пишите на почту [email protected]. Только все общие вопросы размещайте на сайте, на них ответ по почте не предоставляется.